Với kiểu dáng của một chiếc cafe racer cổ điển thuần chất nhưng Triumph Thruxton R lại ẩn chứa bên trong nó cảm giác điều khiển của cả một chiếc sportbike hiện đại. Triumph Thruxton R sử dụng động cơ hai xi-lanh song song dung tích 1.200 phân khối, làm mát bằng dung dịch, công suất 97 mã lực tại vòng tua máy 6.750 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 112 Nm tại 4.950 vòng/phút. Sức mạnh của động cơ được truyền đến các bánh thông qua hộp số 6 cấp.